DE1210033B - Magnetwandleranordnung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

H04n

Deutsche KL: 21 al - 32/11

Nummer: 1210 033

Aktenzeichen: A 38508 VIII a/21 al

Anmeldetag: 6. Oktober 1961

Auslegetag: 3. Februar 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine Magnetwandleranordnung, die am Umfang einer in einem der Aufzeichnung und Wiedergabe von Breitband- oder Fernsehsignalen dienenden Magnetbandapparat zu verwendenden Drehkopftrommel anzubringen ist, mit einem Magnetkern aus hochpermeablem Material und mit Polstücken aus einem magnetischen, körperlich harten Material.

Es ist bekannt, daß viele Arten von Magnetwandlern und Magnetköpfen Magnetkerne mit einem nichtmagnetischen Spalt aufweisen und magnetische Polstücke, die unmittelbar nahe am Kern auf beiden Seiten des Spalts liegen. Es ist ferner bekannt, daß die Magnetbandaufzeichnung und -wiedergabe zu einem Verschleiß der Polstücke führt und daher der Ersatz der gesamten Kopfanordnung von Zeit zu Zeit erforderlich ist. Ein Ersatz der gesamten Kopfanordnung erfordert ein jeweils neues Ausrichten der miteinander zusammenwirkenden Teile und viele Justierungen. Dadurch wird die Instandhaltung des Magnetbandapparates übermäßig teuer und zeitraubend. Auch in Magnetbandapparaten, in denen eine Drehtrommel vorgesehen ist, die mehrere Köpfe trägt, kann es erforderlich werden, eine gesamte Trommelanordnung zu ersetzen.

Um die elektrischen Eigenschaften von Magnetwandlern vor ihrem Versand zu prüfen, ist es ferner in der Regel nötig, zunächst die Wandler an dem Bandapparat anzubauen und dann den Apparat in Betrieb zu setzen. Hat irgendeine Wandleranordnung nicht die erforderlichen Eigenschaften, so muß die ganze Wandleranordnung von dem Apparat abgenommen werden, und eine andere Wandleranordnung muß dafür eingesetzt werden und ein neuer Probelauf beginnen. Der Ersatz einer Wandleranordnung durch eine andere führt zu unerwünschten Änderungen des körperlichen Aufbaues der Teile des Apparates, so daß weitere Justierungen notwendig werden können.

Grundsätzlich ist es bekannt, Verschleißteile von Magnetköpfen auszuwechseln.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Magnetwandleranordnung anzugeben, die getrennte Träger für einen Magnetkern und Polstücke hat, so daß, wenn notwendig, ein Ersatz oder Austausch dieser Teile in einfacher Weise erfolgen kann. Dabei soll die Magnetkopfanordnung bevorzugt in einer frühen Herstellungsstufe geprüft werden und aus gleichartigen und standardisierten Teilen zusammengesetzt werden können, so daß die Zusammenbaukosten verringert werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungs-Magnetwandleranordnung

Anmelder:

Ampex Corporation,

Redwood City, Calif. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dr.-Ing. A. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann

und Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke, Patentanwälte,

München 27, Möhlstr. 22

Als Erfinder benannt:

Robert N. Wheeler, Redwood City, Calif.;

John Beumer jun., Fremont, Calif. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 21. November 1960
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gemäße Magnetwandleranordnung eingangs genannter Art gekennzeichnet durch einen Halter mit einer Ausnehmung, in der der Kern in fester Lage sitzt, durch einen gesonderten Träger mit genau bearbeiteten Ausnehmungen, in dem die Polstücke derart sitzen, daß ein sehr enger und genau begrenzter nichtmagnetischer Spalt zwischen ihnen bleibt, der in Berührung mit einem Magnetband zu bringen ist, und durch mechanische Mittel zur Vereinigung des Halters und des Trägers in vorgegebener Anordnung derart, daß die Polstücke und der Kern in dichtem Abstand einander gegenüberliegen und einen magnetischen Flußweg bilden, der den nichtmagnetischen Spalt umgeht.

Bei Ausführung der Lehre der Erfindung werden der magnetische Kern in dem Kernhalter und die magnetischen Polstücke in dem Polstückträger derart befestigt, daß bei Aneinanderfügen von Kernhalter und Polstückträger der magnetische Kern und die Polstücke in vorgegebener räumlicher Beziehung zueinander liegen. Wenn der Kernhalter und der Polstückträger zusammengesetzt sind, liegt der oberste Teil des Kerns in bezug zum untersten Teil des

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Wandlerspalts und in bezug zu einem beweglichen Permeabilität von etwa 95. Daher wird für den Kern

magnetischen Träger oder' Band derart," daß eine bei derart hohen Frequenzen* Ferrit verwendet, der

Optimalanpassung bei Aufzeichnungs- und Wieder- eine relativ hohe Permeabilität von etwa 250 hat und

gabebetrieb vorliegt. damit das »Alfenol« bei der Umwandlung von Signäl-

Der Kernhalter und der P^plstückträger legen also 5 iiiformationen unterstützt.

den exakten Abstand uncl die Fluchtlage zum Kern ' Der'Magnetkern 1Ϊ ist im wesentlichen ringförmig, und den Polstücken fest. Es entstehfein wirksamer in ihm befindet sich beim Spalt 15, der von zwei in Übergang für detf "magnetischen Fluß im'Wändler- Abstand befindlichen Polenden 17 begrenzt wird, spalt, der durch die Polstücke definiert ist μηα durch zwischen derieh magnetische Flußlinien verlaufen, den Spalt im Magnetkern. Kerrihaltef derTolstück- io Die Breite des Kernspalts 15 ist so klein, wie es herträger bilden einen Standardaufbau. Ist beispielsweise stellungsmäßig möglich ist; beispielsweise ist er ein Ersatz der Polstücke oder des Magnetkerns er- 0,05 cm breit. Der Kern 11 trägt eine Spule 19. Diese forderlich, so kann der Austausch dadurch erfolgen, ist um einen Teil des Kerns gewickelt und wandelt daß man die Anordnung durch eine 'entsprechende elektrische Energie in magnetische Energie um, und Anordnung mit einem Träger und einem Halter er- 15 umgekehrt.

setzt, die einen neuen Kern und neue Polstücke auf- In dem Kernspalt 15 zwischen den Polstücken 17 nehmen. Ein solcher Austausch ist in sehr kurzer liegt eine metallisch' leitende Abschirmung 21, etwa Zeit möglich, und man hat die Gewähr, daß die neue aus Kupfer, in'der Wirbelströme'erzeugt werden. Anordnung' mit ihrem gleichen Standardaufbau in Während des Aufzeichnungs- und Wiedergabegenau der gleichen räumlichen Beziehung zu dem 20 betriebs entstehen im Kernspalt 15 magnetische Umwandler, mit ihr zusammenarbeitenden Teilen " Flußlinieri. Der magnetische Fluß, der zwischen den der Drehkopf anordnung und dem Magnetband- Teilen des Kernsill übertritt, erzeugt Wirbelströme apparat steht. ^! ' in der stark leitenden Metallabschirmung 21. Diese

Zur Verringerung der Verluste durch Streuflüsse Wirbelströme in der Abschirmung 2.1 erzeugen eine

liegt bevorzugt eine nichtmagnetische leitende Ab- 25 entgegengerichtete maghetomptorische Kraft, die dem

schirmung in einem Spalt des Kerns.' In dieser ent- Weg der Streüflußlihien einen hohen magnetischen

stehen Wirbelströme, die eine gegensinnige magneto- Widerstand bietet. Die Fiußlinien suchen den Weg

motorische Kraft erzeugen. Ferner ist bevorzugt iso- geringsten' !magnetischen Widerstandes; in dem yo.r-

lierend in dem Kernhalter ein vorstehender elek- liegenden ^usführungsbeispiel der Erfindung richten

irischer Anschluß befestigt, an den von außen elek- 30 sie sich' auf die beiden »Alfenok-Polstücke 13, die

trisch ein Signalgeber anzuschließen ist, wodurch in nächster Nähe in Abstand von; dem Kern 11 liegen,

eine Prüfung der elektrischen Eigenschaften des Die Flußlinien, die am Kern 11 auf Grund eines der

Wandlers erfolgen kann, bevor er in einen Magnet- $pule 191 zugeführten elektrischen Signals entstehen,

handapparat eingebaut wird. ■--..- werden auf diese Weise auf den am leichtesten zu

Weitere' Einzelheiten der Erfindung ergeben sich 35. durchlaufenden Flußweg durch "die beiden magne-

aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausfüh- tischen P.olstücke %3 gerichtet, die in Abstand von

rungsbeispielen unter Hinweis auf die Figuren. (fern,'Kern' 11 liegend

Fig. 1 zeigt perspektivisch eine Magnetwandler- " Erfindungsgemäß ist ein Halter 23 vorgesehen, der

anordnung nach der Erfindung in auseinander- die¹ Kernanprdnung 11 aufnimmt, und ein getrennter

genommenem Zustand; ' 40 Träger 25 zur Halterung der Polstücke 13 in fest vor-

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht aus der Ebene 2-2 ' gegebener Lage. Der Kernhalter 23. kann aus fprmder Fig. 3. eines erfindungsgemäßen zusammen- gegossenem Aluminium bestehen, das genau nachgesetzten Wandlers; gearbeitet ist. Er weist einen ringförmigen erhabenen

Fig. 3 zeigt eine Teilaufsicht auf eine. Dreh- Steg27 auf einer Oberfläche auf. Der, Steg27 um-

trommel eines Magnetbandapparates mit einer an ihr 4$. schließt, eine Höhlung 29, die den Magnetkern 11

angebrac&teü'Mä^et^aidieraribri^M^'^oa'der'der '" dicht umschließen kann. In. der Höhlung 29 befindet

Pölstücfcfrager'und das isolierende Abstandsstück sich ein elektrisch leitendes.i^nschlußstück 31, das

fortgenommen sind;' "" ' ^: " quer durch den Kernhalter 23 hüidu^chragt. Um den

F i g. 4 zeigt eine Aufsicht auf eine Magnetkern- zylindrischen Teil des' durchgeführten Anschlußanordnung urid eme PdlstückanÖrdnung nach der Er- 5,0. Stücks 31 ljegt eine isplierende »Teffone-BuGhse.33, findung'; ^;! '~'~ ^!i " ■■■■■■'- · ■ - die den Hdter 23 durchsetzt.

Fig. 5. zeigt hn Schnitt eine Seitenansicht des zu- ψη Ende. der. Spule 19 ist mit dem leitenden An-

sammengesefzten Wandlers; ' ' ' " schlußstück 31 verbunden. Das andere Ende der

Fig. 6 zeigt teilweisefortgebrochen eme Aufsicht Spüle ist mit einer Leitung 35 verbunden, die um die

auf eine Drehtromniel; die mehrere erfindungsgemäße 55 isolierende Buchse 33 herumgebpgeo und eingeklemmt

zusammengesetzte Wandlerträgt.' ' ist und in Kontaktberührung mi;t dejn metaliischen

Gleiche Bezü|szeicH6ri^!bezeic;hnen gleiche Teile. Kernhalter 23 steht Dpi. Steg 35 liegt auf eingm Be-

Die MagnetwandibranOrdhüng nach" den Fig. 1 zugspotgptial," beispielweise, auf, dein ErdpÖteiiiial,

bis 5 weist einen Magnetkern 11 auf, der aus 'Ferrit wenn' eIeJ£tris,che Signale über, das vorstehende An-

Tjestehen kami,^!'"und Äwei magnetische Pplstücke I3_a öo schlußstück 31 der Spulp 19,zug^rührt werden,

die beispielsweise aus »Alfenpi« oder »Therinenpi« Der abnehmbare Poistückh'alter 25' nach der Er-

"beste'fien können. --·"""·■ --·-■ finduhg tann, aus einer, bearbeiteten, Me^singplatte

»Aifenok-Polsrücke. sind_ bevorzugt, da ihre Ver- hergestellt sein. Er is_:t derart ausgeblldetj daß arj. ihm. schleißeigenschaften besser sind," al'sdie. anderer der- infester Lage.die_i> >Alfe.nbl<:<-Poistücke,i3 anzubringen, zeit 'bfekänritef rnechäüischef, weicher. lylaterialien.- 65 sirid^^ Der, Messingplatt^ntrager 25_; weist zwei'winkelig" Für Höchfrequenzzwecke, wie.hn'S^bisö-Megähertz- gegeneinanderliegende' 'Ausnehmungen. 3tf. auf, in; Bereich, hat jedoch das leitende »ÄlfeÄpk'sciäechte denen die Pplstücke. 13 dicht .'sitzen.'Die Ausnehmagnetische Eigenschaften, nämlich 'M" Mittel eine müngen'37 bewirken, daß 'die Polstücke 13 in genau

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Fig. S zeigt einen Kernhalter 2£ und'einen Kern 11, die an einem Teil der Drehtrommel; 51 angebracht 5 sind, wobei der Polsruckträger. 25. entfernt ist. Die Verbindungen der Spule 19. rrjijt. dem leitenden Anschlußstück 31 und der Erdungsleitung 35 sind, klar erkennbar.

Die Fi g. 4 und 5 zeigen die Lage des Kerns in

Spalt 39, begrenzen können, der üb'er "den Umfang des Polstückträgers 25 hinausragt. Beim Zusammenbau werden die Polstückel3 in. den Ausnehmungen 3-7- mittels Epoxyharz befestigt, nachdem sie in bezug auf eine Paßfläche eingestellt wurden, die die Spitze der Polstücke in Flucht bringt! Ein sehr dünner Streifen aus nichtmagnetischem Material, etwa eine

Platinfolie von 2,5 · 10~³ mm' Dicke, kann zwischen io bezug zu. den winkelig liegenden Polstücken. 13, und die Spitzen der Polstücke in den nichtniagnetischen zu dem Wandlerspalt 39. Der unterste Teil oder das Spalt 39 eingeführt werden, ""' rückwärtige Ende des. Spalte 39 liegt in senkrechtem In ähnlicher Weise ist der Kern 11 im. oberen Teil Abstand, von dem obersten Teil oder der Nase, des der Kernhalterhöhlung 29 mit einem Epoxyharz be- Kerns. 11. Diese Kernrücksetzuiig führt, zu optimaler festigt. Vor dieser Befestigung wird die Wirbelstrom- 15 Leistung. Die Rücksetzung des Kerns relativ zu den abschirmung 21, die in dem Kernspalt 15 mit Epoxy- Polstücken 13 ist derart, daß der Fluß, der über dem harz befestigt sein kann, in einen Kanal oder Schlitz Kernspalt 15 entsteht, nicht die Information, die auf 41 eingesetzt, der sich im Körper des Halters 21 be- einem Magnetträger oder einem Magnetband (nicht findet, so daß der Kern 11 in Flucht und in dichter dargestellt) an dem Wanderspalt 39 vorbeiläuft, löscht. Passung im oberen Teil des Stegs 27 sitzt. Hat der 20 Die Kernrücksetzung muß ferner derart sein, daß der Kern 11 seine richtige Lage und ist die Spule 19 an Kernspalt 15 hinreichend dicht an dem Wandlerspalt das Anschlußstück 31 und die Leitung 35 an- 39 liegt, so daß ein wirksamer Übergang der magnegeschlossen, so wird die Höhlung 29 mit Epoxyharz tischen Flußenergie zwischen den beiden Spalten erausgefüllt, so daß es den Kern 11 sicher an Ort und folgt. Beispielsweise erwies sich eine Kernrücksetzung Stelle hält. Überschüssiges Epoxyharz wird durch 25 von etwa 0,0125 cm als zufriedenstellend.
Polieren oder Lappen entfernt, so daß eine glatte F i g. 6 zeigt eine Drehtrommel 51, von der ein Oberfläche entsteht, die in Flucht mit der Oberfläche Teil abgebrochen ist, mit einer Mehrzahl von Wandlerdes Stegs 27 liegt. anordnungen 56. Jede dieser Wandleranordnungen Der Steg 27 bildet einen Teil des aus einem Steg weist einen Kernhalter 11 und einen Polstückträger bestehenden Kernhalters 23. Den Kernhalter 23 30 31 auf. Da die Wandleranordnungen 56 alle in ihren durchsetzen zwei genau gearbeitete Schraubeneinsatz- räumlichen Abmessungen und in ihren elektrischen löcher 43, die einen derartigen Abstand voneinander Daten standardisiert sind, kann eine Wandleranordhaben, daß der Polstückträger 25 in vorgegebener nung 56 mit irgendeiner anderen standardisierten An-Lage mit dem Kernhalter 11 verbunden werden kann. Ordnung erfindungsgemäß ausgetauscht werden, ohne Der Polstückträger 25 ist mit dem Kernhalter 23 35 daß die Leistung eines Magnetbandapparates in undurch Rändelschrauben 45 zu verbinden, die die erwünschter Weise beeinflußt wird.
Schraubenlöcher 43 durchsetzen und in zwei Gewinde- Wie bekannt, ragen alle Polstückspitzen 13 über löcher 47 in dem Polstückträger 25 eingreifen. den Umfang der Drehtrommel 51 um ein gewisses Um Kurzschlüsse zu verhüten, die sich durch fehler- Stück hinaus, das innerhalb sehr enger vorgeschriebehaften Kontakt zwischen dem Kernhalter 11 und der 40 ner Toleranzgrenzen liegen muß, beispielsweise von Wirbelstromabschirmung 21 und dem Polstückträger 0,00125 cm. Um ein Flattern des Magnetbandes auf 31 ergeben können, ist ein elektrisch isolierendes, Grund der Einwirkung der hinausragenden Polspitzen nichtmagnetisches Teil 49, wie etwa ein »Mylar«- 13 während des Betriebs des Bandapparates zu verBlatt von 0,00125 cm Dicke, zwischen den Kern- meiden, kann beispielsweise mit Epoxyharz gefülltes halter 11 und den Polstückträger 25 derart eingesetzt, 45 Glaspulver in den engen Raum 54 nächst der Wandlerdaß die Polstücke 13 oder der Polstückträger 25 anordnung 56 an dem Umfang der Trommel 51 ankeine Möglichkeit haben, in elektrischen Kontakt mit gebracht werden, so daß keine ausgedehnte, abrupte der Abschirmung 21 oder mit dem metallischen Kern- Lücke zwischen den vorragenden Spitzen 13 und dem halter 23 zu geraten. Das »Mylar«-Abstandstück 49 Trommeldurchmesser entsteht. Da die Wandlerist mit der Oberfläche des Stegs 27 durch einen 5° anordnungen 56 alle in gleicher Weise mechanisch Klebstoff verbunden. Die Verbindung erfolgt, bevor aufgebaut sind, mit engen Toleranzen und genauer der Halter 23 und der Kern 11 an den Träger 25, der Ausrichtung, verschleißen sich die Polstückspitzen 13 die Polstücke 13 trägt, mittels der Schrauben 45 an- im wesentlichen gleichmäßig. Dies führt zu einer gesetzt werden. gleichmäßigeren Aufzeichnung und Wiedergabe mit

In den F i g. 2 und 3 ist eine Magnetwandleranord- 55 hohem Auflösungsvermögen,
nung nach der Erfindung dargestellt, die auf einem
Teil einer Drehtrommel 51, wie sie bei gewissen
Arten bekannter Magnetbandapparate verwendet
wird, angebracht ist. Die Wandleranordnung liegt in
einer Ausnehmung 52 der Trommel 51 und wird 60
dort mittels Schrauben 53 gehalten, die durch öffnungen 55 geschraubt sind, so daß die Polspitzen 13
etwa 0,0075 cm über dem Umfang der Trommel 51
hinausragen. Das elektrische Anschlußstück 31 ragt,
wie F i g. 2 zeigt, hinaus, so daß es leicht zugänglich 65
zum Anschließen eines Drahtes ist. Auf diese Weise
kann eine äußere Signalverarbeitungsanlage in einfachster Weise angeschlossen werden und darüber

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Magnetwandleranordnung, die am Umfang einer in einem der Aufzeichnung und Wiedergabe von Breitband- oder Fernsehsignalen dienenden Magnetbandapparat zu verwendenden Drehkopftrommel anzubringen ist, mit einem Magnetkern aus hochpermeablem Material und mit Polstücken aus einem magnetischen, körperlich harten Material, gekennzeichnetdurch einen Halter (23) mit einer Ausnehmung, in der der Kern (11) in fester Lage sitzt, durch einen gesonderten

Träger (25) mit genau bearbeiteten Ausnehmungen (37), in dem die Polstücke (13) derart sitzen, daß ein sehr enger und genau begrenzter, nichtmagnetischer Spalt (39) zwischen ihnen bleibt, der in Berührung mit einem Magnetband zu bringen ist, und durch mechanische Mittel (45) zur Vereinigung des Halters und des Trägers in vorgegebener Anordnung derart, daß die Polstücke und der Kern in dichtem Abstand einander gegenüberliegen und einen magnetischen Flußweg bilden, der den nichtmagnetischen Spalt umgeht.

2. Magnetwandleranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer Anschluß (31) von dem Kemhalter (23) fortragt, so daß eine elektrische Prüfung der Anordnung vor

ihrer Anbringung an einem Magnetbandapparat möglich ist.

3. Magnetwandleranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (11) aus Ferrit besteht und daß die Polstücke (13) aus einem Material wie »Alfenol« oder »Thermenol« bestehen.

4. Magnetwandleranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (23) und der Träger (25) durch eine einen Kurzschluß verhindernde Isolierschicht (49) voneinander getrennt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsehe Auslegeschrift Nr. 1093 104;
schweizerische Patentschrift Nr. 276 766.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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